郑州荥阳水冷壁组合安装作业指导书1.docx

1、郑州荥阳水冷壁组合安装作业指导书1发放编号： 文件编号： 郑州荥锦绿色环保能源有限公司4#炉升级改造项目锅炉水冷壁安装施工作业指导书迪尔集团有限公司2018年10月郑州荥锦绿色环保能源有限公司4#炉升级改造项目锅炉水冷壁安装施工作业指导书 编制： 审核： 批准： 批准日期： 年 月 日 1.适用范围本作业指导书仅适用于郑州荥锦绿色环保能源有限公司4#炉升级改造项锅炉炉膛水冷壁与包墙水冷壁的安装。2.编制依据2.1电力建设施工技术规范 第2部分：锅炉机组DL5190.2-2012；2.2电力建设施工质量验收及评价规程 第2部分：锅炉机组DL/T5210.2-2009；2.3锅炉安全技术监察规程T

2、SG G0001-2012；2.4火力发电厂焊接技术规程DL/T869-2012；2.5电力建设安全工作规程(火力发电厂部分)DL5009.1-2014；2.6 苏州海陆重工股份有限公司锅炉厂提供的锅炉施工图纸及技术资料；2.7已批准的本工程锅炉专业施工组织专业设计；2.8迪尔集团有限公司2018版整合型管理体系。3.作业项目概述3.1工程概述炉膛由膜式壁组成，为一个 23820（高）7640（宽）4430（深）的燃烧室。在炉膛的底部，有膜式水冷壁组成的流化床布风板，加上两侧水冷壁构成水冷风室。在炉膛顶部，前墙向炉后弯曲形成炉顶，管子与前墙水冷壁出口集箱在炉后相连。为了防止炉膛水冷壁的磨损及垃

3、圾的稳定燃烧，整个炉膛水冷壁均敷设耐火浇注料。炉膛水冷壁的管子节距为 100，规格为605，材质为 20 GB3087。布风板及风室底部由节距为 193，管子规格为605 的膜式壁组成。在布风板上布置有成排的钟罩式风帽，用于床料的流化。风帽采用自重式风帽，风帽头下沿同布风板浇注料上表面平齐，风帽结构可保证拆卸及更换风帽无需破坏床面浇注料，大大节约运行维护的成本。炉膛流化床底部水冷布风板上设计有 2 个排渣口，排渣口采用水冷风室管子让管形成，内套 20mm 厚,ZGCr25Ni20 材料的放渣管，放渣管内档尺寸为 350450。在炉膛前墙水冷壁上设置有 2 个垃圾给料口，垃圾给料口规格为 462

4、812。垃圾给料口按锅炉中心线对称布置，给料口距中心线距离为 1800。1 个惰性物料添加口和一个补砂口，规格为2196，惰性物料添加口（右侧布置）及补砂口左侧布置）距锅炉中心线 300mm，。炉膛后墙布置有 2 个返料接口，返料口距锅炉中心线距离为 2000，锅炉中心线对称布置。在炉膛前后墙还各布置有 2 层二次风口。前墙下层二次风接管上留有石灰石接口。前后墙底部布风上方布置烟气再循环，前后各 4 支，在锅炉两侧墙布风板上约 2.45 米处，布置有 2 组床上辅助燃烧器。炉膛水冷壁上还留有温度及压力测孔、检查门孔等。考虑垃圾焚烧锅炉的运行特点，在炉膛两侧墙水冷壁上，还预留有 2 个在线捅渣口

5、。包墙水冷壁布置在 Z3Z5 柱之间。包墙水冷壁分下降室和上升室两个回程，下降室为空腔辐射室，仅底部布置蒸发器 I, 上升室及下降室底部设置排灰口,下接水冷绞笼，上升室内布置蒸发器 II 和高、中、低温过热器，过热器管系用蒸发器吊挂管进行吊挂。通过这种三通道的设计，使烟气在进入对流受热面之前形成多次转向，沉降烟气中的灰尘，以减少对对流受热面的磨损，同时也减轻除尘的压力和成本。3.2安装简述3.2.1受热面管在组合安装前必须分别进行通球试验，通球合格后方可进行现场组对。模式水冷壁在运输过程中，数次起吊可能发生变形，膜式壁组屏、膜式壁与集箱现场安装时，应以集箱中心线为基准，从中心向两侧装焊。安装时

6、根据需要可在管屏的鳍片中间气割所需的长度。鳍片气割处应进行双面补焊，并打磨焊缝与母材圆滑过度，保证焊缝余高为1-2mm。水冷壁由于宽度窄，细长比大，安装时尽量采用加固架，防止吊装时管屏弯曲。3.2.2炉膛水冷壁为605 节距为 100mm（水冷风室为 193mm）的光管加扁钢焊成的气密性膜式壁。侧墙沿宽度分成两个管组，上下分成三段；前后墙沿宽度分成三个管组，上下分三段；顶棚沿宽度方向分成三个管组。管材均为 20GB3087。包墙水冷壁管子为514，两侧包墙节距为 120mm,其余前、后及其中隔包墙水冷壁节距为 100mm。水冷壁上布置有刚性梁。沿炉膛高度每隔约 3m 左右布置一道刚性梁，通过小

7、钩和支撑板固定到水冷壁外侧。刚性梁小钩和支撑板单独供货(见水冷壁固定装置)，安装时组装到水冷壁上。此外，水冷壁上还开设人孔、测量孔、取样孔等孔洞。这些孔门及其与水冷壁的连接装置单独供货（见炉墙金属件 59HL1138-6-0），安装时固定到水冷壁上。所有水冷壁的重量都是通过上集箱耳板或顶部水冷壁的吊耳及吊杆装置吊挂在顶部梁架上，吊杆装置单独供货，安装时进行装配。水冷壁管组上内侧炉墙浇注宜在地面制作，详见 50HL1138-5-0(炉墙图)。4.作业准备4.1水冷壁安装人力配置计划负责人技术员安全员质检员安装工起重工电焊工架子工电工普工1人1人1人1人10人2人6人6人1人4人4.1.1人员资质

8、和数量满足作业要求，能够胜任水冷壁的安装及焊接工作。4.1.2所有的参加安装作业的人员均需通过三级安全教育。4.1.3凡参加高空作业的人员应进行体格检查，经医生诊断患有高血压等疾病者，不得进行高空作业。4.1.4起重工、架子工、电焊工须有劳动局颁发的操作证，电焊工必需经现场考试合格后方准上岗。4.1.5作业的安装工须有相应的资质水平和技能，并熟练掌握锅炉水冷壁安装工艺和程序。4.2主要施工机械和工器具准备序号名 称型 号单位数量备注1汽车吊25T台1搬运组合水冷壁2卷扬机10T台1主吊3滑轮组50T套14电焊机BN-300台105空气压缩机台16倒链10T台47倒链5T台68钢丝绳21.5m5

9、00卷扬机跑绳9钢丝绳32.5m50吊装千斤绳10气割工具套1011软爬梯10m套412手 锤2P把1013水准仪DSC-320台1经校验合格14铁水平500mm把6经校验合格15钢卷尺50m把1经校验合格 4.3施工用消耗用材料序号名 称型 号单位数量1槽钢14m1002槽钢10m1003角钢404m604圆钢16m504.4设备、材料供应水冷壁管排及集箱、吊挂装置、刚性梁及其附件等全部到货，并经清点、验收合格；设备图纸已全部到位，具备施工条件。5.作业条件5.1使用的机械设备和工器具处于正常状态。 5.2设计文件和相应的制造文件、图纸满足作业要求。 5.3相关材料和设备已到货，质量和数量满

10、足施工要求，确保连续作业。 5.4测量器具检测合格,且在有效期内，并建立使用管理台账。 5.5施工道路畅通无阻、照明满足要求，设备和材料能够确保运输到位。 5.6现场施工用电、用水、用气应能满足施工要求。 5.7各类记录表格满足作业质量记录要求。 5.8作业指导书已编制审批并已进行技术安全交底，确保每位施工人员熟知工艺流程、安全措施、质量要求等各项内容。5.9水冷壁管排吊装时，应有加固措施，吊装就位后应予以临时固定。6作业顺序设备开箱组合平台搭设管子通球试验管屏组合刚性梁安装炉墙附件安装组合件验收水平运输吊装安装整体找正密封装置安装固定装置及止晃装置安装整体验收7作业方法7.1 水冷壁的组合水

11、冷壁上、下段管组的对接，各管组之间的拼接，刚性梁及上述有关的炉墙及密封金属件在水冷壁上的焊接装配等工作应在经过校正，有足够刚性的固定组合架上进行，并保证整个组合过程不变形，不下沉。组合前首先要对集箱和水冷壁管组进行检查与清理。检查管子外表有无裂纹、擦伤、变形。管子缺陷深度超过 1.5mm 的须更换管段。 清理集箱内部，不得存有异物，尤其要注意管座处有无“眼镜片”。管子在组合安装前必须进行通球试验。检查管组集箱各孔位方向的正确性，检查管组集箱的尺寸正确性，不符合者应予纠正。各管组的对焊拼缝工艺要保证整片水冷壁墙的几何尺寸符合图纸要求，焊接顺序要注意防止变形。为防止管口与管口，管口与集箱管接头之间

12、强制装配，组装时应将管端处鳍片从中间割开，长度约 300mm，管口对接焊后再补焊鳍片割口。焊接要求同下述。膜式壁的向火面，管组之间的鳍片的拼接缝应为连续焊缝，当连续焊缝熔深达到鳍片（扁钢）厚度 60%时，拼缝可采用单面焊，同时应在背火面加焊均匀的断续焊，每段焊缝长度和间隔分别不小于 100mm。管组组合结束后，管组的外形尺寸，平整度，对角线等项目应满足表 6 要求。表 6：水冷壁组合安装允许偏差序号 检 查 项 目 允许偏差(mm)1 整片水冷壁宽度 2/1000 且最大152 水冷壁长度 103 对角线偏差 10水冷壁上刚性梁和支撑件的组合，应在水冷壁管组组合后进行，应保证既能在运行中加强水

13、冷壁的刚性，又不影响水冷壁的热膨胀的要求，所以安装中要求做到：1）刚性梁和水冷壁之间所有长方形支撑板高度一致，和刚性梁接触均匀。2） 刚性梁和钩板间保持 1-2mm 间隙，以保证水冷壁膨胀时钩板能在在刚性梁上移动。3）刚性梁标高允许偏差5mm（以上集箱为基准）。固定炉墙用的支撑钩，固定各类门孔的炉墙金属件，均应在地面焊装。各类门孔等炉墙附件，耐火材料及防磨材料的浇注以在地面组装为宜，凡用螺栓连接的炉墙附件连接时应注意： 孔门与底座连接板接触面应垫硅酸铝板。 固定螺栓头部应满焊。在连接板内侧和水冷壁连接的所有焊缝均不应损伤管子表面或造成弧坑。7.2水冷壁的吊装水冷壁起吊前，应对水冷壁吊挂装置进行

14、检查与试装，以便在地面上消除缺陷。水冷壁起吊组件应有加固设施，以保证吊运过程中不致发生变形和损坏。水冷壁组件吊装就位后，注意及时找正，尺寸偏差按表 7 规定。表 7：水冷壁安装允许偏差序号 检 查 项 目 允许偏差(mm) 备 注1 集箱标高偏差 5 2 集箱水平度 3 3 上、下集箱中心线距离 5 安装吊挂装置时，应注意使各吊杆承受的载荷均匀分布。全部水冷壁安装就位，并经找正后，注意各面水冷壁之间的连接，应加扁钢或圆钢封焊。并且应按图纸要求确保炉膛良好的密封性，所有未严密之处均应添加密封钢板，仔细焊接，使整个炉膛水冷壁成为一个密封的整体。包墙水冷壁的安装应同蒸发器、过热器安装配合。7.3拼缝

15、焊接待组合件尺寸调整符合图纸设计尺寸后，将对接处鳍片焊接并打磨光滑，同时对打磨完的焊缝进行渗透检查。7.4刚性梁安装待水冷壁组件按照图纸设计尺寸组合好后，根据水冷壁刚性梁及导向装置设计图纸将刚性梁安装固定在组合件上，安装时严格按照图纸设计保证锅炉的膨胀系数及方向。7.5炉墙附件安装根据炉墙附件图，在地面组合件上，将能够安装的炉墙附件在地面安装完毕，同时保证焊接质量，焊接完成后进行渗透检查。7.6组合件验收7.6.1水冷壁组合件、刚性梁及炉墙附件组合焊接完成后，检查组合件的整体尺寸、平面度、联箱水平度、刚性梁的标高位置、各附件安装位置以及焊接与连接质量等。7.6.2水冷壁吊装吊点选择如下图，吊点

16、位置鳍片各开2个14mm150mm的孔，孔的受挤压侧鳍片内外焊接16补强圆钢各50mm，焊缝高度以与圆钢平齐为宜，尤其注意打磨鳍片切口使切口保持圆滑过渡。待管屏安装完成后，用磨光机将向火面补强圆钢磨除。对水冷屏和过热屏，采用2个单点吊装，孔的受挤压侧鳍片单侧焊接6mm补强扁钢30mm，宽度焊接填满管子与鳍片间的凹槽为宜。7.7吊装安装7.7.1与上集箱组合的管屏，直接用钢丝绳捆绑上集箱四个点进行起吊，就位后穿好全部的吊杆销子固定，并打上开口销后松开吊索安装就位。管屏下部等组合件，采取在管屏鳍片上距对接焊缝1000mm处鳍片开孔，安装如图2所示吊耳，每片水冷壁吊装过程均需保持不少于2组该T型吊耳

17、均匀受力。已就位的管排上同样安装如图2所示的吊耳，待下部的管排吊到安装位置时，采用4个10T的倒链牵引管屏至对口位置，用倒链调整对口，待管子的对口、焊接完毕后，方可拆除吊索及调整倒链等。7.8.2水冷壁组件吊装受力分析7.8.2.1计算载荷及吊装方案的确定综合分析现场所有组件，炉顶及前墙中上部水冷壁组件重量最大，其重量水冷壁组合件16744Kg，刚性梁重量：5200Kg，组件总重量G=22t，吊装时使用一台卷扬机进行吊装，所以现场水冷壁组件吊装的计算载荷Q:QK1K2G 1.11.122t26.62t；式中：K1为动载系数，取1.1；K2为不均衡系数，取1.1拟选用10T卷扬机一台作为主吊，固

18、定安装在锅炉Z4右柱脚，配21.5钢丝绳做卷扬机跑绳，滑轮组选用现场已有的50T滑轮组一套,滑轮组绳子顺穿四四走八，绳子出头从定滑轮绕出，在炉膛0米Z1右柱上安装一台16T单轮滑子做导向滑轮，后进入炉后布置的卷扬机。吊装千斤绳选用18m长32.5钢丝绳2根，其它捆绑绳等均选用32.5钢丝绳。7.8.2.2卷扬机跑绳受力验算根据公式S=K0Q S=滑车组跑绳的拉力 K0=载荷系数，有表可查得。Q=吊件重力查表得，K0=0.134,则卷扬机抽出头拉力S为：S=K0Q=0.134526.62t=3.5710T,卷扬机满足要求。卷扬机跑绳选用抗拉强度1700MPa,637+1,21.5钢丝绳,最小破断

19、拉力Sb=296KN， K=Sb/S=296KN/35.7KN=8.29t3.57t故卷扬机跑绳选用合格。7.8.2.2导向滑子及捆绑绳受力验算炉底布置一台16T导向滑轮，受力P=FK,取折角系数取30度时,导向滑轮拉力系数K=1.73，得：P=FK=3.57T1.73=6.17T16T，故16T导向滑子满足要求。捆绑绳选用32钢丝绳，4股绳子受力，安全系数K为：K= nSb/P=4350KN/99.8KN=1410,故捆绑绳满足要求。7.9.2.3滑轮组的定滑轮固定水冷壁吊装定滑轮用捆绑绳吊挂在炉顶板梁DL8上，用4圈8股32钢丝绳捆绑，抗拉强度1570MPa,637+1,最小破断拉力Sb=

20、350KN,则捆绑绳安全系数KK=nSb/ Q=8350KN/266.2KN=10.5210，故该捆绑绳满足要求。7.8.2.4滑轮组吊挂梁校核吊装梁选用顶部梁DL8梁，因为该梁是锅炉运行吊挂梁，完全满足水冷壁吊装需求，故再不做详细校核。7.8.2.5吊装千斤绳校核水冷壁管屏吊装选用2根18m长的32抗拉强度1570MPa,637+1,最小破断拉力Sb=607.5KN钢丝绳作为千斤绳，如下图所示4段绳子吊装水冷壁，F1、F2各为2段绳子，夹角60。则F1=F2Q/2cos(/2)= 26.62t /2cos30=15.35T千斤绳单股绳子受力F单=F1/2=15.35T/2=7.67T千斤绳安

21、全系数K= Sb/F单=607.5KN/76.7KN=7.926，故千斤绳安全。7.8.2.6水冷壁上吊点销轴强度校核吊耳链片组受力图如下:F板=1/2F单=4.72T本销轴为直径D=50mm的圆柱体，材质Q235A，查的其截面参数：截面惯性矩：Ip=306796mm4；截面系数Wy=12271mm3；销轴受力图如下：剪力图：销轴所受剪应力=P2/(D/2)2=47.2 KN/(50mm/2)2=75.52 N/mm2=75.52MPa 90MPa= 故，销轴能承受剪切应力。弯矩图：销轴最大弯矩Mmax=Wy =1600/ cm212.271 cm3=19633.6cm19633.6KNmm1

22、888KNmm 故，销轴能承受弯曲应力。7.8.2.6水冷壁上吊点链片（吊耳）强度校核因链片吊耳受力F板=4.72T拉应力在截面A-A处最大，则=F板/A=4.72T/(214mm50mm)=33.7MPa140 MPa=挤压应力在B-B截面上最大，则Abs=（R-1/2） =14mm50mm=700mm2吊耳所受挤压力bs=F/Abs=47.2KN/700mm2=67.43N/ mm2=67.43MPa200 MPa=bs故，吊耳强度满足要求。7.8.2.7水冷壁鳍片强度校核水冷壁鳍片宽度为46mm，吊装受力点内外各加焊16圆钢30mm长度，与链片正压接触面长14mm，故接触面为38mm14

23、mm的面，该面受到链片的挤压应力为：bs=2(1/2F1+1/2F2)/Abs=96.4KN/(38mm14mm) =181.2MPa200 MPa=bs故，水冷壁鳍片内外加强后，受挤压强度满足要求。其它吊装系统参考水冷壁吊装方式，不再做详细计算。7.8.3组合对口水冷壁组合件吊装就位后，用4台10T的调整倒链调整，与相应上部已安装就位的管排进行找正、对口，待对应的各管口对正后，安排两名高压焊工进行对口焊接，在焊接时，在组合平台上搭设防风棚，同时保证对口不能有折口、错口等现象。待管子焊缝焊接完毕后进行无损检测。7.8.4管子的焊口无损检测合格后，进行焊口处密封塞块安装，塞块的安装要确保与其它鳍

24、片保持平整，并进行内外双面焊接密封，向火面的密封焊缝外观检查不平整的，用磨光机打磨光滑，防止运行时物料冲刷产生涡流。7.9水冷壁整体找正7.9.1水冷壁找正内容包括：水冷壁吊杆的受力均匀情况，各上下集箱的标高及纵横向中心位置，各管屏的垂直度及管屏间的拼缝间隙，各墙上下集箱的相对位置，总体开裆尺寸，对角线偏差等。7.9.2水冷壁上集箱标高以汽包中心线标高为准，逐个进行测量调整。7.9.3用水平管以汽包水平中心线为标准测量各集箱实际标高，通过调整水冷壁吊杆顶部的螺栓，以使其标高符合要求。7.9.4以炉顶DL1板梁的纵横中心线为基准，吊线锤、拉粉线确定集箱的纵横中心位置，调整集箱，使其偏差在3mm之

25、间。7.9.5集箱找正好后，应及时进行临时加固，以防止集箱发生移动。集箱应做抱箍，加固槽钢与抱箍焊接，槽钢的另一端生根在就近的次梁上。严禁在集箱上直接进行施焊。7.9.6考虑到受热面吊装持续时间长，随着炉顶承重的逐渐增加，主梁挠度也不断增加，水冷壁上集箱在找正时在理论标高的基础上适当抬高3-5mm，以消除主梁挠度产生的误差。应经常检查吊杆受力情况，并加以调整。7.9.7四侧墙集箱全部找正后，复查并调整四侧墙集箱开裆尺寸和对角线尺寸，直到符合要求，然后合拢并进行加固。7.10密封装置安装7.10.1水冷壁整体找正固定完成后，根据水冷壁密封装置图纸进行水冷壁的密封，其密封内容主要包括炉膛四角的密封

26、、水冷蒸发屏及屏式过热器穿顶棚的密封、水冷蒸发屏及屏式过热器穿前墙下部的密封、前后墙与侧墙拐角处的密封、风室处的密封等。7.10.2炉膛四角密封时，向火面部分在焊接完成后，一定严格要求打磨光滑；其余部分密封严格按照图纸设计进行安装焊接，保证焊接成型美观。7.11固定装置及止晃装置安装待水冷壁整体找正加固后，与水冷壁的密封工作同时进行。在安装连接时，角部连接的销轴孔不能随意开孔，要严格按照图纸设计进行安装连接，现场遇到不合适的位置，应会同设计单位、监理单位及建设单位共同协商提出解决方案。7.12整体验收水冷壁系统安装找正完成后，现场会同监理单位、建设单位相关专业代表进行整体验收，验收时做好验收记

27、录，并及时报验监理及建设单位。8工艺质量要求8.1 外观检查：主要是仔细观察集箱管接头的焊接无损伤、裂纹、锈蚀、压扁等现象，厂家焊接质量，管子内部有无杂物，发现问题及时反映并做好书面记录。8.2尺寸复查：水冷壁管子规格复查，管排尺寸复查，包括外形尺寸长、宽及对角线的复查，发现问题及时反映并做好原始记录。8.3通球试验：试验用球为钢球，必须编号和严格管理，不得将钢球遗留在管内，通球后应及时做好可靠的封闭措施，并做好记录和签证工作。8.4质量工艺标准8.4.1锅炉联箱检查安装质量标准工序检 验 项 目性质单位质 量 标 准设备检查安装外观检查无裂纹、撞伤、龟裂、压扁、砂眼、分层外表局部缺陷深度接管

28、座mm10%设计厚度联箱筒体mm1联箱管接头端面倾斜度符合DL5190.2-2012规定与联箱间角度偏差度符合图纸管接头间距离偏差mm符合图纸联箱、接管座内部清洁无尘土、锈皮、积水、金属余屑等杂物减温器喷管喷孔畅通，喷头方向正确减温器内部套筒固定牢固，壁厚符合图纸要求合金钢元件材质主控无错用，合金部件在明显位置作醒目标识联箱划线联箱两端面有纵横中心线标志联箱标高偏差主控mm5联箱纵横水平度偏差主控mm3联箱纵横中心线与炉中心线距离偏差主控mm5联箱间中心线距离偏差mm58.4.2吊挂装置安装质量标准工序检 验 项 目性质单位质 量 标 准安装纵横向中心线偏差mm5销轴安装销轴、开口销安装齐全，

29、开口销销固吊挂装置连接主控连接型式符合图纸要求，吊杆丝扣拧进花篮螺母长度符合图纸要求，丝扣采取防脱措施螺杆露出螺母的长度mm一致，且外露长度不少于3扣联合吊架中间过渡连梁水平度偏差mm5球形垫接合面方向符合设计要求，接合面涂有黑铅粉类润滑剂弹簧安装高度mm符合设备技术文件吊杆受力主控负荷分配合理焊 接焊缝符合图纸要求，无裂纹、夹渣、气孔等缺陷，成型良好8.4.3受热面设备检查质量标准工序检 验 项 目性质单位质 量 标 准设备检查管子内部清洁主控无尘土、锈皮、积水、金属余屑等杂物，清理完毕进行可靠封堵管子尺寸外径偏差mm符合图纸壁厚偏差膜式水冷壁管排长度偏差主控mm符合图纸宽度偏差主控mm对角线偏差主控mm燃烧器偏差门 孔蛇形管排长度偏差符合图纸8.4.4受热面对口质量标准工序检 验 项 目性质